實(shí)例講解Swift中引用類型的ARC自動引用計數(shù)

更新時間：2016年07月07日 18:21:08 作者：琿少

自動引用計數(shù)是在Objective-C中就有的特性,用來輔助管理對象的引用,這里我們就來以實(shí)例講解Swift中引用類型的ARC自動引用計數(shù):

一、引言

ARC（自動引用計數(shù)）是Objective-C和Swift中用于解決內(nèi)存管理問題的方案。在學(xué)習(xí)Objective-C編程時經(jīng)常會學(xué)習(xí)到一個關(guān)于ARC的例子：在一個公用的圖書館中，每次進(jìn)入一人就將卡插入，走的時候?qū)⒆约旱目ò纬瞿米?。圖書館系統(tǒng)會判定只要有卡插入，就將圖書館的燈打開，當(dāng)所有卡都被取走后，將圖書館的燈關(guān)掉。這個例子對應(yīng)于Objective-C中的對象聲明周期管理十分貼切。每當(dāng)一個對象增加一個引用時，其引用計數(shù)會加1，當(dāng)一個引用被取消時，對象的引用計數(shù)減1，當(dāng)引用計數(shù)減為0時，說明此對象將不再有任何引用，對象會被釋放掉，讓出內(nèi)存。Swift也采用同樣的方式進(jìn)行內(nèi)存管理。

注意：在Swift中只有引用類型有自動引用計數(shù)，結(jié)構(gòu)體、枚舉這類值類型是沒有引用計數(shù)的。關(guān)于引用計數(shù)的示例代碼如下：

class MyClass {
  deinit{
    print("MyClass deinit")
  }
}
var cls1:MyClass? = MyClass()
var cls2:MyClass? = cls1
var cls3:MyClass? = cls2
cls2 = nil
cls1 = nil
//執(zhí)行下面代碼后才會打印“MyClass deinit”
cls3 = nil

二、循環(huán)引用的處理方法

在開發(fā)中，開發(fā)者一不小心就會寫出產(chǎn)生循環(huán)引用的代碼，在上面的示例中可以看出，除非實(shí)例的引用全部解除，否則實(shí)例將不會調(diào)用析構(gòu)方法，內(nèi)存不會被釋放，如果在寫代碼時，A引用了B，同樣B也引用了A，那么實(shí)際上現(xiàn)在A和B的引用計數(shù)都是2，將A和B都置為nil后，A和B實(shí)例依然保有1個引用計數(shù)，都不會被釋放，實(shí)例如下：

class MyClassOne {
  var cls:MyClassTwo?
  deinit{
    print("ClassOne deinit")
  }
}
class MyClassTwo {
  var cls:MyClassOne?
  deinit{
    print("ClassTwo deinit")
  }
}
var obj1:MyClassOne? = MyClassOne()
var obj2:MyClassTwo? = MyClassTwo()
obj1?.cls = obj2
obj2?.cls = obj1
obj1=nil
obj2=nil
//沒有打印析構(gòu)函數(shù)的調(diào)用信息

對于上面的情況，可以將屬性聲明稱weak類型來防止這種循環(huán)引用，weak的作用在于只是弱引用實(shí)例，原實(shí)例的引用計數(shù)并不會加1，示例如下：

//關(guān)于弱引用的演示
class MyClassThree{
  weak var cls:MyClassFour?
  deinit{
    print("ClassThree deinit")
  }
}
class MyClassFour {
  var cls:MyClassThree?
  deinit{
    print("ClassFour deinit")
  }
}
var obj3:MyClassThree? = MyClassThree()
var obj4:MyClassFour? = MyClassFour()
obj3?.cls = obj4
obj4?.cls = obj3
obj4=nil
//此時obj3中的cls也為nil
obj3?.cls

若引用的實(shí)例被釋放后，其在另一個實(shí)例中的引用也將被置為nil，所以weak只能用于optional類型的屬性，然而在開發(fā)中還有一種情況，某個類必須保有另一個類的示例，這個實(shí)例不能為nil，但是這個屬性又不能影響其原始實(shí)例的釋放，這種情況也會造成循環(huán)引用，示例如下：

class MyClassFive{
  var cls:MyClassSix
  init(param:MyClassSix){
    cls = param
  }
  deinit{
    print("ClassFive deinit")
  }
}
class MyClassSix{
  var cls:MyClassFive?
  deinit{
    print("ClassSix deinit")
  }
}
var obj6:MyClassSix? = MyClassSix()
var obj5:MyClassFive? = MyClassFive(param: obj6!)
obj6?.cls = obj5
obj5=nil
obj6=nil
//沒有打印任何信息

上面的示例也會造成循環(huán)引用，然而MyClassFive類中的cls屬性為常量不可為nil，不可使用weak弱引用來做Swift中又提供了一個關(guān)鍵字unowned無主引用來處理這樣的問題，示例如下：

class MyClassFive{
  unowned var cls:MyClassSix
  init(param:MyClassSix){
    cls = param
  }
  deinit{
    print("ClassFive deinit")
  }
}
class MyClassSix{
  var cls:MyClassFive?
  deinit{
    print("ClassSix deinit")
  }
}
var obj6:MyClassSix? = MyClassSix()
var obj5:MyClassFive? = MyClassFive(param: obj6!)
obj6?.cls = obj5
obj5=nil
obj6=nil

關(guān)于弱引用和無主引用，其區(qū)別主要是在于：

1.弱引用用于解決Optional值的引起的循環(huán)引用。

2.無主引用用于解決非Optional值引起的循環(huán)引用。

3.個人以為，弱引用可用下圖表示：

201677181603163.png (1516×724)

4.無主引用可用如下圖表示：

201677181654671.jpg (1516×724)

若將上面的代碼修改如下，程序會直接崩潰：

class MyClassFive{
  unowned var cls:MyClassSix
  init(param:MyClassSix){
    cls = param
  }
  deinit{
    print("ClassFive deinit")
  }
}
class MyClassSix{
  var cls:MyClassFive?
  deinit{
    print("ClassSix deinit")
  }
}
var obj6:MyClassSix? = MyClassSix()
var obj5:MyClassFive? = MyClassFive(param: obj6!)
obj6?.cls = obj5
obj6=nil
obj5?.cls

上面所舉的例子滿足了兩種情況，一種是兩類實(shí)例引用的屬性都是Optional值的時候使用weak來解決循環(huán)引用，一種是兩類實(shí)例有一個為非Optional值的時候使用unowned來解決循環(huán)引用，然而還有第三種情況，兩類實(shí)例引用的屬性都為非Optional值的時候，可以使用無主引用與隱式拆包結(jié)合的方式來解決，這也是無主引用最大的應(yīng)用之處，示例如下：

class MyClassSeven{
  unowned var cls:MyClassEight
  init(param:MyClassEight){
    cls = param
  }
  deinit{
    print("ClassSeven deinit")
  }
}
class MyClassEight{
  var cls:MyClassSeven!
  init(){
    cls = MyClassSeven(param:self)
  }
  deinit{
    print("ClassEight deinit")
  }
}
var obj7:MyClassEight? = MyClassEight()
obj7=nil

除了在兩個類實(shí)例間會產(chǎn)生循環(huán)引用，在閉包中，也可能出現(xiàn)循環(huán)引用，當(dāng)某個類中包含一個閉包屬性，同時這個閉包屬性中又使用了類實(shí)例，則會產(chǎn)生循環(huán)引用，示例如下：

class MyClassNine {
  var name:String = "HS"
  lazy var closure:()->Void = {
    //閉包中使用引用值會使引用+1
    print(self.name)
  }
  deinit{
    print("ClassNine deinit")
  }
}
var obj9:MyClassNine? = MyClassNine()
obj9?.closure()
obj9=nil
//不會打印析構(gòu)信息

Swift中提供了閉包的捕獲列表來對引用類型進(jìn)行弱引用或者無主引用的轉(zhuǎn)換：

class MyClassNine {
  var name:String = "HS"
  lazy var closure:()->Void = {
    [unowned self]()->Void in
    print(self.name)
  }
  deinit{
    print("ClassNine deinit")
  }
}
var obj9:MyClassNine? = MyClassNine()
obj9?.closure()
obj9=nil

捕獲列表以中括號標(biāo)識，多個捕獲參數(shù)則使用逗號分隔。

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